1、第二节 化学平衡教材分析:本节教学内容分为两个部分,一是化学平衡的建立,是教学的重点,二是等效平衡,为常识性介绍的内容。化学平衡观点的建立是很重要的,需要从溶解平衡来加以引入有关的概念,来明确化学平衡研究的对象是可逆反应,必须强调是动态平衡。教学中还必要建立有关的图示关系,来说明平衡的特征。教学目的:1、使学生建立化学平衡的观点;2、使学生理解化学平衡的特征;3、常识性介绍等效平衡。教学重点:化学平衡的建立与特征教学难点:化学平衡观点的建立教学方法:探索法、比较发现法、讲述法、推理法、论证法、图示法等教学内容:回忆可逆反应的概念。1.可逆反应:在同一条件下,能同时向正、逆两个方向进行的化学反应
2、称为可逆反应。化学平衡的前提是可逆的.对于绝大多数的化学反应来说,反应都有一定的可逆性,即反应的可逆性是化学反应的普遍特征.但有的逆反应倾向比较小,从整体上看反应实际上是朝一个方向进行的,这些反应就不能称为可逆反应。如氢气和氧气发生的爆炸性反应。说明可逆反应的两个特征:同时进行、 进行不到底,进而引出可逆反应中反应物、生成物共存,可逆反应的进行有一个程度问题。指出:可逆反应是化学平衡研究的对象。以合成氨反应:N 2+3H2 =2NH3 为例,说明合成氨工业上迫切需要解决的两个问题:1、如何在单位时间内提高氨的产量?即合成氨反应的化学反应速率问题。2、如何使 N2、H 2 尽可能多地转化为 NH
3、3?即可逆反应进行的程度,即化学平衡问题。新课进行: 第二节 化学平衡列举“平衡”实例:力平衡、生态平衡、溶解平衡等。课本中关于蔗糖溶解结晶平衡等;小学数学中蓄水池进水出水平衡;生物中的生态平衡分析上述实例的共同点:都是“动态”的;都存在着“相等” 。一、化学平衡的建立以蔗糖溶解平衡为例,说明“平衡” 的一般特征。实验一、探索溶解平衡的特征(展示课件)分析: 蔗糖晶体 蔗糖溶液当蔗糖溶液达到饱和时,宏观上溶解已经停止,但微观上溶解与结晶都在同时进行,且速率相等。结论: 溶解平衡是动态平衡;V(溶解)=V(结晶)0;晶体质量不发生变化,溶液浓度不发生变化。设问:对于可逆反应,化学平衡是如何建立的
4、,又有何种特征呢? 实验二、探索化学平衡建立过程 1在 800时,在容积为 1L 的含有催化剂的密闭容器中,发生如下反应:CO H 2O(g) = CO2 H 2起始量(mol) 0.01 0.01 0 0800 ( mol) 0.005 0.005 0.005 0.005800 1 小时 0.005 0.005 0.005 0.005强调:从正反应开始,在 800时,无论反应多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化。说明:浓度随时间的示意图。反应速率随时间的变化趋势情况。实验三:探索化学平衡建立过程 2在 800时,在容积为 1L 的含有催化剂的密闭容器中,发生如下反应:CO
5、H 2O(g) = CO2 H 2起始量(mol) 0 0 0.01 0.01800 ( mol) 0.005 0.005 0.005 0.005800 1 小时 0.005 0.005 0.005 0.005强调:从逆反应开始,在时,无论反应多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化。说明:浓度随时间的示意图。 反应速率随时间的变化趋势情况。综合实验二、实验三分析:不论从正反应开始,还是从逆反应开始,总会形成: 正 = 逆 ;各组分浓度保持不变的状态。结论:化学平衡状态:是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分浓度保持不变的状态。等效平衡对某一可
6、逆反应,在相同条件下,无论是由正反应开始,还是从逆反应开始,最终均可达到同一平衡状态.即化学平衡状态的建立与反应途径无关,简称等效平衡。1化学平衡研究的对象是一定条件下的可逆反应;2当可逆反应进行到一定程度时,正、逆反应速率相等,只要条件不变,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。此时可逆反应就处于化学平衡状态;3由化学平衡状态的概念归纳其特征;二、化学平衡状态的特点根据实验二浓度随时间变化的示意图和 v-t 图像进一步分析化学平衡状态的特点:“逆”一定条件下的可逆反应;“动”化学平衡是一种动态平衡;“等”正逆反应速率相等;“定”各组分浓度不再发生变化,保持一定;“变”
7、条件改变,平衡发生变化。 三、化学平衡状态的的标志练习 1、反应 2SO2O 2 = 2SO3 达平衡后,再向容器中充入含氧的同位素 18O的氧气,经过一段时间后, 18O 原子存在于 ( D )A、O 2 B、SO 2 C、O 2 和 SO2 D、SO 2、O 2 和 SO3分析 因为化学平衡是一个动态平衡,所以 18O 在 SO2、O2 和 SO3 中都存在。新课的延伸:练习 2、在一定温度下密闭容器中,反应 N2 + 3H2=2NH3 达到平衡状态的标志是 (A C D E)A、 NH3 的生成速率与 NH3 分解的速率相等C、 单位时间内生成 nmol N2,同时生成 3nmolH2C
8、、N 2、H 2、NH 3 的浓度不再变化D、容器内压强不随时间的变化而变化E、 容器内密度不再发生变化小结:可逆反应达到平衡的标志:正逆反应速率相等 V 正 =V 逆 。各组分浓度保持不变。相关物理量恒定不变(压强、密度、体系颜色、体积、混合气体的平均分子量等) 。如:各质量百分含量、各体积百分含量、各物质的量百分含量(或之比)不变。各反应物的转化率不变。各气体的分压不变。图象中出现平台等。讨论:P40 页的讨论题。教学小结:一、化学平衡状态的建立;二、化学平衡的特征;“逆”一定条件下的可逆反应;“动”化学平衡是一种动态平衡;“等”正逆反应速率相等;“定”各组分浓度不再发生变化,保持一定;“变”条件改变,平衡发生变化。 小结:可逆反应达到化学平衡状态的标志。正逆反应速率相等;各组分浓度保持不变。作业:教材 P41:第一题、第二题、第三题。